煤矿井下无线传感器网络时间同步研究

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1、■—＊ＶＴ＿＜分类号；ＴＤ６巧ＴＰ３９３；单位代巧１０３６１；安敗化义乂ｆ０ＡＮＨＵＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ’＇…－＇．巧；ｊ－－＞■＞．：．二．１论文题目；煤矿井下无线传感器网络时间同步妍究作者姓名：王巧专业名称：电路与系统导师姓名；陈珍萍副教授完成时间—；二〇六年六月■＞中图分类号：ＴＤ６５５、ＴＰ巧３论文编号：学科分类号：５１０．１０１０密级：公开安徽理工大学硕

2、±学位论文煤矿井下无线传感器网络时间同步研究作者姓名：王政专业名称：由路与系统研巧方向：无线传感器网络导师姓名：陈珍萍导师单位；由气与信息工程学院答辩委员会主席：鲍克友论文答辩日期１６年０６月０１日：２０安徽理工大学研究生处２０１６年０６月１６日ＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｉｎＣｉｒｃｕｉｔｓａｎｄＳｙｓｔｅｍｓＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＷｉｒｅｌｅｓｓＳｅｎｓｏｒＮｅｔｗｏｒｋＴｉｍｅＳｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎｉｎＣｏａｌＭｉｎｅ

3、ＵｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＷａｎｇＺｈｅｎｇＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＣｈｅｎＺｈｅｎｐｉｎｇＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＡｎＨｕｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄ了说ｈｎｏｌｏｙｇｙＮｏ．１６８，ＳｈｕｎｇｅｎｇＲｏａｄ，Ｈｕａｉｎａｎ，２３２００１，Ｐ．Ｒ．ＣＨＩＮＡ独创性声明本人声明巧呈交的学位论文是本人在辱师搪辱下进行的研究工作及歌得的巧究成果。捂我所知，除了

4、文申特别加ｋＸ标注和致谢的地方化外，，论文中不包含其他人包经发表或撰每过的巧究成栗也不每含为获潑安徽邀工大举凌其他教育化构的学化或巧书雨彼用过骑赫轉．与我一罔工作的罔志对本研究巧做巧巧何贡献均己在讼文中作了巧确巧魂巧并表示谢惹，０；月包学位论文作者签名：玉啟期邀１年＿｜公＾学位论文版权刪授权书本学值论文作者完全了解安徽理工大学有保留、使巧学位论文的规定：研究生在校攻读学枉旗间，即论文工作的知识产权单位恩子安银瑰工大學。学校有权银留并向国家有关韻口或机构送交．论文的复巧件和磁

5、盈，允许论文妓查阅和借涛本人授权安微｜（理工大学可＾将学位论文的全部或都分巧容编入有关数据库进Ｌ、潘巧兹担描等复铜手段保存、汇编学位论行检豪，可乂采用影巧文。（保密的学位论文在絲密后适用本搜权书）学化沦文作者签《：美难签字０巧蜂复月／又日■导师签名；嗦瑚签字Ｓ化碱年矣月灿啤摘要摘要煤炭是我国主要的能源，随着社会发展和科技进步，煤炭需求量不断的加大。为了满足需求，需要持续的开采，这样导致矿山环境变得越来越恶劣，所Ｗ，急切需要煤矿安全技术的支撑。伴随着物联网技术的飞速发展

6、，国内外学者把它适当应用于煤矿安全当中。无线传感器网络是物联网技术的重要分支。通过在煤矿井下部署传感器节点，仅仅通过无线通信方式和多跳技术就可Ｗ获取煤矿井下任何位置人员、设备Ｗ及。环境的信息，且节省了布线成本和维护相对容易煤矿井下安监系统、人员跟踪定位系统等都是建立在无线传感器网络基础上一一的，而时间同步是无线传感器网络关键技术之。般而言，煤矿井下开采区域都在地下几百甚至凡千米，所Ｗ井下人员和设备是无法获取ＧＰＳ信号的。现有的时间同步方法是通过在井下布置大量光纤获取时间信息，但是煤矿井

7、下巷道结构复杂且成树状，布置光纤成本比较高且维护比较繁琐。本文首先分析了煤矿井下无线传感器网络现状、关键技术和面临的问题。其一次一些经典时间同步算法，分析了无线传感器网络时间同步理论基础和，寻找。种合适的可用于煤矿井下环境的时间同步算法然后，针对矿井巷道中无线传感网络节点时间同步的需求一，提出了种可行的时间同步算法方案。在矿井巷道Ｈ、维定位模型中，结合中继节点、感知节点被测节点的分布特点，采用成对广播同步（ＰＢＳ）和连续多跳同步算法（ＳＭＡ）原迅实现整个网络节点的时间同步。从同步精度及

8、同步消息数量角度出发，仿真分析了该方案的可行性。定位模型和、时间同步模型的融合，有效的解决了矿井巷道无线传感器网络定位同步两大技术难题。图２４表凹参６４［］［］关键词：时间同步！无线传感器网络；煤矿井下；巷道；Ｈ维定位模型分类号：ＴＤ６５５、ＴＰ３巧－Ｉ－ＡｂｓｔｒａｃｔＡｂｓｔｒａｃｔＣｏａｌｉｓｔ